ПЗ (печать) (Проект горного железнодорожного однопутного тоннеля), страница 11

F – площадь сечения выработки, м²;

t – время проветривания, с;

l_k – длина комплекта шпуров, м;

γ – удельный вес взрываемого грунта, кН/м³;

а – коэффициент, зависящий от сечения выработки.

Объем воздуха, отсасываемого вытяжным воздуховодом Q_в, м³/с, определяется по формуле

Q_в = 1,1·Q_п. (4.42)

Соединение труб – фланцевое на болтах с уплотнением (прокладки из резины).

Утечки или подсос воздуха через стыки R определяется по формуле

R = , (4.43)

где α – аэродинамический коэффициент;

L – длина трубы, м;

d – внутренний диаметр трубы, м.

Коэффициент потерь или подсоса воздуха через стыки p определяется по формуле

р = , (4.44)

где k – коэффициент воздухопроницаемости стыка для стальных труб с

удовлетворительным уплотнением;

m – длина звена трубы, м.

В соответствии с [2] потери воздуха в воздухопроводе не должны превышать 5% на 100 м его длины. Поэтому допустимое значение коэффициента потерь воздуха [p] определяется по формуле

[p] = 1 + 0,05·L. (4.45)

Требуемая производительность вентилятора Q_ввнт, м³/с, с учетом потерь воздуха через стыки, определяется по формуле

Q_ввнт = р·Q_в. (4.46)

Скорость выхода воздуха из трубы υ, м/с, определяется по формуле

υ = . (4.47)

Динамический напор воздуха, создаваемый вентилятором h_д, Па, определяется по формуле

h_д = ρ· , (4.48)

где ρ – плотность воздуха, кг/м³.

Статический напор, создаваемый вентилятором h_ст, Па, определяется по формуле

h_ст = R·Q_п·Q_в, (4.49)

где Q_п и Q_в – начальный и конечный объемы входящего и выходящего из

трубы воздуха, м³/с.

Напор, создаваемый вентилятором Н, Па, определяется по формуле

Н = h_ст + h_д. (4.50)

Потребляемая мощность вентилятора N, кВт, определяется по формуле

N = 1,05· , (4.51)

где 1,05 – коэффициент учитывающий трение в подшипниках;

η – коэффициент полезного действия вентилятора.

Результат расчета вентиляции выработки для периода производства работ сведен в таблицу 4.16.

Таблица 4.16 – Результат расчета вентиляции выработки

По результату расчета вентиляции выработки подобран тип вентиляторов «СВМ-6м» в количестве 2 шт. Расчет был выполнен для тоннельной обделки типа II-а с крепостью породы по М. М. Протодьяконову f = 12. Технические характеристики вентилятора «СВМ-6м» сведена в таблицу 4.17.

Таблица 4.17 – Технические характеристики вентилятора «СВМ-6м»

Продолжение таблицы 4.17

4.6 Нагнетание за тоннельную обделку

Все пустоты за тоннельной обделкой необходимо тщательно заполнять, для обеспечения совместной работы обделки и окружающего ее грунта. Это возможно, благодаря нагнетанию за обделку цементно-песчаного раствора, слой которого одновременно способствует более равномерному распределению горного давления, уменьшает водонепроницаемость окружающих грунтов и защищает обделку от агрессивных подземных вод.

Нагнетание осуществляется в два этапа:

1. Первичное нагнетание цементно-песчаным раствором. Производят с целью заполнения всех пустот оставшихся после возведения постоянной обделки, а также для заполнения трещин в горном массиве с целью их упрочнения и повышения водонепроницаемости. Первичное нагнетание производят цементно-песчаным раствором состава 1:3 под давлением 3-4 атм, с помощью пневматических аппаратов с непрерывным перемешиванием раствора.

Первичное нагнетание производят после достижения обделкой проектной прочности на участке длиной 20 – 30 м. Нагнетание производят одновременно по обе стороны от оси тоннеля за стены и свод.

Первичное нагнетание за стены ведут горизонтальными рядами, начиная с нижнего на высоте 1 м выше подошвы стен, до отказа при предельном давлении. По окончании первичного нагнетания за стены начинают нагнетание за свод кольцевыми рядами.

2. Контрольное нагнетание цементным раствором. Производят при повышенном давлении с целью заполнения всех пустот, оставшихся после первичного нагнетания за обделкой, и трещин в затвердевшем растворе, а также обеспечения надёжной совместной работы обделки и горного массива. Контрольное нагнетание производят цементным раствором состава 1:0 под давлением 6-8 атм, с помощью пневматических аппаратов с непрерывным перемешиванием раствора. Технические характеристики которых приведены в таблице 4.18.

Контрольное нагнетание делают после отвердения раствора первичного нагнетания до прекращения поглощения цементного молока в течении 10–15 минут) при предельном давлении. После окончания нагнетания отверстия заполняют раствором на всю глубину, выступающие концы трубок срезают и заштукатуривают.

Таблица 4.18 – Технические характеристики пневматических аппаратов

Отверстия для первичного и контрольного нагнетания за монолитную тоннельную обделку располагают в шахматном порядке с расстоянием между рядами 2,0 м и между скважинами в ряду 2 м.

4.7 Составление циклограммы на проходку тоннеля

Как уже было сказано ранее, см. п. 4.3.1, проходческие работы будут производиться циклично. Порядок проведения работ по проходке тоннелей определяет содержимое циклограммы:

1. Разметка забоя и подготовка буровой установки СБУ-4 к работе.

2. Бурение шпуров по забою СБУ-4. Бурение шпуров по забою, буровой установкой СБУ-4 изображено на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5 – Бурение шпуров по забою установкой СБУ-4

для породы крепостью f = 12

3. Бурение шпуров под анкеры буровой установкой СБУ-4.